基于双层优化模型的流域初始二维水权耦合配置

结合新时期我国实行的最严格水资源管理制度,基于用水总量控制、用水效率控制、水功能区限制纳污三条红线控制约束条件,将流域初始取水权与排污权作为研究对象,根据流域初始水权配置的主从递阶思想,构建流域初始二维水权耦合配置的双层优化模型,实现流域初始取水权与排污权在不同区域及其不同部门之间的合理配置。从经济角度体现流域整体的经济效益最大化,从社会角度体现流域内区域之间的协调发展,从生态角度体现流域允许最大水污染物排放总量的严格控制。最终,实现流域初始水权配置中社会、经济以及生态目标的集成化,水资源数量与质量的相统一,提高流域内不同区域不同用水部门的用水效率、水污染物排放绩效,消除流域内不同区域之间的用水矛盾、水污染物排放冲突。并基于交互式决策理论,提出基于满意度的主从递阶交互式迭代算法对流域初始水权配置模型进行求解。结合案例分析,进一步验证了模型的有效性与算法的可行性。     

农田生态补偿方式的选择及市场运作——基于武汉市383户农户问卷的实证研究

选择交易成本低、具有操作性的补偿方式,实现农田生态产品的市场运作,是农田生态补偿制度实施的关键。利用问卷调查资料,分析了武汉市农户对不同农田生态补偿方式的认知、选择以及其影响因素,在此基础上指出了政府补偿方式在农田生态补偿领域的缺陷及引进市场方式的建议。研究表明:(1)武汉市农户对农田生态补偿的认知程度较低,仅有10.71%的受访农户听说过生态补偿、生态危机等概念;(2)49.02%农户对现行的现金补偿方式不太满意,认为补偿金额太低,94.65%的受访者更倾向于接受更高额度的现金补偿方式;(3)农户对现金、实物、技术(智力)、政策等农田生态补偿方式的选择偏好受其性别、年龄、家庭人口、家庭年收入、家庭中需抚养人口数和文化程度的显著影响。研究提出构建农田生态补偿的交易平台、完善生态环境物品数量化的体系设计和管理模式的多样化是推进农田生态补偿的市场化运作的关键。     

湖域工业点源初始排污权配置定额模型与算法研究

针对湖域工业点源初始排污权定额配置问题,以“公平、效率、可行”为配置原则,通过引入权重系数的字典序最小化最大值方法,构建了基于多主体多种初始排污权多期配置的字典序定额模型,并给出求解算法。进而以江苏省太湖流域27类主要工业行业的初始氨氮排污权单期配置为例,从行业初始排污权短缺率与行业治污效益两方面,对比分析了基于等短缺率定额模型、等环境容量比例定额模型、字典序定额模型计算得到的3种定额配置方案效果。结果表明：相对于另外两种定额模型,字典序定额模型所得配置方案可实现平均行业短缺率最小(4613%),平均行业治污效益最大。研究也表明在“公平、效率、可行”配置原则下,字典序定额配置方法能够更为有效的促进企业治污技术提标升级和区域产业结构升级     

自然灾害社会脆弱性评估研究——以上海市为例

基于投影寻踪聚类模型(PPC),结合基于实数编码的加速遗传算法(RAGA),对上海市进行了自然灾害社会脆弱性评估的尝试。结果表明:①灾害社会脆弱性最高的为崇明县,其次为宝山区和金山区;②灾害社会脆弱性最低的是黄埔区,其次是徐汇区和静安区;③总体而言,灾害脆弱性较低的地区集中于上海城市中心区,而城市边缘区的社会脆弱性一般较高。     

美国地震风险评估中灾害模型的探讨

介绍了以美国地震灾害模型为例的地震风险评估在金融保险业和土木工程两大领域的应用,回顾了地震灾害风险评估发展的历史背景,其中,金融保险业的模型更测重于对历史理赔数据的分析,土木工程业的模型则注重于对工程结构的分析。着重探讨了评估模型中地震灾害部分的建立,其中包括致灾因子模块及孕灾环境模块。针对建模中致灾因子、孕灾环境等的关键要素,如地震源及震级、地震衰减方式、场地土壤土质条件、地震复发率等,作了分析及归纳总结,并系统地介绍了所涉及要素的数据信息获取过程及对应的建模方法,进一步探讨了相应的风险量化的步骤和方法。     

一种基于最短路径的地震救援力量部署模型

针对地震救援这一非常态社会活动,在灾情信息上报及时且全面的前提下,对现有救援力量尤其是善于应对困难情况的各支专业救援队进行部署,以达到救援力量的有效利用,尤其是在讲究效率的黄金72 h中显得格外重要。在各救援点优先等级研究的基础上,建立合理的数学模型,利用图论的路径分析功能在地图上实现救援力量的合理部署。     

中国南方塑料大棚气象灾害风险区划

利用中国南方地区15个省市自治区160个气象观测站台1990-2009年的气象资料,综合考虑气温、光照、风速、降水等主要致灾因子,并根据这些数据建立了基于实数编码的加速遗传算法的南方塑料大棚气象灾害的投影寻踪等级评价模型,计算出南方塑料大棚的气象灾害月份和季节的风险等级,并按季节进行了风险区划。结果表明:春季四川盆地地区气温回升较快,有利于设施作物生长,风险最低,重庆、贵州等地由于由于太阳总辐射低,设施作物易受到寡照灾害,风险等级最高;夏季沿海地区暴雨、台风等自然灾害频发,对设施结构有较大影响,有较高的风险;秋季高灾害风险等级分布较少,以低风险为主;冬季以北纬25°为分界线,北部地区气温低、热量条件缺乏,不适宜塑料大棚发展,南部地区则相反,风险低。我国南方秋季西部地区、冬季南部地区及春夏两季的四川盆地地区的气象灾害风险最小,适合塑料大棚的发展,研究结果为我国南方塑料大棚发展的合理布局和气象灾害防御提供参考。     

多变量洪水频率的计算

将Gunbel-logistic模型和Gumbel-mixed模型进行了对比,并解析了不同组合情形下的洪水频率结果。研究表明:当输入的二元变量的相关性不大于2/3时,两模型计算出的重现期值差异不大,当输入的二元变量的相关性大于2/3时,两模型计算出的重现期值存在较大的差异,这是由于此时Gumbel-mixed模型已经失效的缘故,因此Gunbel-logistic模型的应用范围较Gunbel-mixed模型更宽。就Gunbel-logistic模型而言,对不同洪水特征量的组合情形得到的重现期差异较大,所得重现期差异幅度达800年。可见,二元变量的洪水频率计算,模型的选择和洪水特征量组合情形的选取是决定洪水频率结果的主要影响因素。     

台风灾害风险区划模型

台风灾害发生频率高,影响严重,是人类面临的全球性重大问题之一。对台风灾害进行科学、合理的风险评估显得尤为重要。以宁波市为研究对象,在隶属函数和自然灾害风险理论的基础上,综合考虑形成台风灾害风险危险性、暴露性和脆弱性,结合GIS技术建立了台风灾害风险区划模型,绘制了宁波市台风灾害风险区划图;并利用灾级指数对模型结果进行了验证。结果表明:宁波市各区、县的台风灾害风险指数中,宁海、鄞州、余姚、奉化、象山和慈溪台风灾害的总风险指数较大,老城区(海曙区、江东区、江北区)、镇海和北仑较小;宁波市东南沿海、城镇和部分山区台风灾害风险等级较高;灾级指数与台风风险指数的相关性较好,决定系数达到0.7181,且通过了0.01的置信区间。     

混凝土大坝震害评估模型的研究及对黄河上游大坝的分析

利用前人所编的历代(共四代)地震烈度(地震动)区划图,组合叠加后得到一个综合烈度(地震动)。这种叠加是一个集成的专家系统综合认识结果,以此作为坝体可能遭受地震破坏危险的因素。初步研究建立了混凝土大坝震害评估模型,此模型是考虑了坝体的结构类型、建设年代、使用现状、场地条件、抗震设防水平等因素,用逐步线性拟合方法进行回归分析得到的。用此模型对汶川地震破坏的坝体进行了实例分析,分析结果比较符合实际。最后,用这个模型对黄河上游10座重点混凝土大坝做了震害评估分析。